照射物體的方法和裝置的製作方法

2023-07-12 23:51:51 1

專利名稱：照射物體的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於利用電子束輻照照射物體(如部分成形包裝件 和包裝材料巻材)的方法和裝置。
背景技術：
在食品工業中，由包裝材料的巻材或胚材形成包裝件已經使用 了很長時間，該包裝材料包括不同紙或紙板層、例如聚合物的液體 阻擋層和例如鋁薄膜的氣體阻擋層。食品包裝工業中使用的另 一種 包裝件由聚合物材料製成並且通過例如吹塑製造。
為了延長所進4於包裝產品的保質期，目前 ^知的是在形成和填 充操作之前消毒巻材，並且在填充才喿作之前消毒部分成形包裝件
(待填充包裝件，RTF包裝件)。根據需要多長時間的保質期以及分 發和存儲是在冷藏還是在室溫下進行，可選衝奪不同的消毒程度。通 常，對於以室溫為目標的包裝件採用"商業上消毒"的程度。
一種消毒巻材的方式是使用例如過氧化氫浴的化學消毒。類似 地，待填充包裝件可利用過氧化氫消毒，優選地使用氣相消毒。
另 一種消毒包裝材料的方式是用從電子束髮射裝置發射出的 電子對其照射，如電子束髮生器。包裝材料巻材的這種消毒包在例 如國際專利申i青W02004/110868和WO2004/110869中乂>開。待填充
7包裝件的類似照射在國際專利申"i青W02005/002973中/>開。特此通 過引用結合上述申請。
一種通過電子束技術消毒包裝件的示範性系統包括用以沿某 一路徑發射電子束的電子束消毒裝置。該裝置連接到一個電子束髮 生器，其連4妄到高壓電源和燈絲電源(filament power supply )。後 者將來自該高壓電源的功率轉換為對於該發生器的燈絲合適的輸 入電壓。該燈絲可以容納在真空室中。運行中，從該燈絲沿朝向目 標的電子束^各徑發射電子e—。圍繞該燈絲的4冊4各用來將該電子束擴 散為更均勻的束，以及將該電子束朝向目標聚焦。射線吸收器和^茲 場也可以用來<吏該電子束成形。這些電子通過電子逸出窗離開該消 毒裝置。
像這樣的系統還可用於消毒之外的其他目的，例如用於固化墨
水和塗層。
然而，使用照射的缺點是當電子撞擊周圍環境中的分子(如空 氣)並且吸收能量時，將損失大量的施加到該系統的能量。因為難 以使電子行進很長距離，所以有時也難以向待照射物體提供均勻的 電子束劑量。例如，有時會難以到達該物體上距離該電子束髮生器
最遠的部分。
進而，為了獲得足夠的照射程度，該照射時間必須相對較長。 從兩個角度來看，這樣做效率低。首先，該生產時間受到影響，在 高速生產中，4交長的照射時間當然是不利的。其次，照射時間越長， 所使用的能量就越多，這大大地影響成本。

發明內容
所以，本發明的目的是^是供用於利用電子束輻照照射物體的方法，該照射進行時間較短且劑量均勻。
通過以下方法實現該目的，該方法包括如下步驟在氣體環境 中提供至少一個待照射的部分成形包裝件，將該氣體環境暴露於預 先確定的壓力調節循環以及至少在所述壓力調節循環的一部分期 間將該部分成形包裝件暴露於照射。
通過調節該氣體環境中的壓力，可以增加或減少氣體中的分子 數量，並由此調節電子行進的距離和主要方向。這在可根據待照射 物體的類型和所使用的照射循環而優化的循環中進行。
如果降低壓力，周圍氣體環境中的分子數量將降低，這樣電子 就可能更直地行進並且行進更長距離，即電子將到達更遠。這就更 容易到達遠離該電子束髮生器的部分或點。照射的效率增加以及照 射可進行更短的時間。如果該氣體是空氣，那麼分子數量的減少更
加利於減少所產生的臭氧量。
該壓力調節循環可根據待照射物體的類型以許多不同的方式 設計。例如該循環可包括多個壓力改變，即預先確定的壓力降低和 /或增加的次序。
在本發明當前優選的實施例中，該壓力調節循環至少包括從第 一壓力變為第二壓力。該第一壓力是該氣體環境中的初始壓力，該 第二壓力高於或低於該第一壓力。優選地，該第二壓力^氐於該第一 壓力。這4羊可以實iE見上面的各種伊乙點。
在進一步的優選實施例中，該方法包括通過l是供輻照室對靠近 待照射的部分成形包裝件的環境劃界的步驟。這樣，所要調節的氣 體體積是有限的並且可控。在又一個優選實施例中，該方法包^"將該輻照室中的氣體暴露 於所述預先確定的壓力調節循環。
在另 一優選實施例中該方法包括暫時關閉該輻照室的步驟。這 樣更容易獲得不同的預設壓力。
在一個優選實施例中該方法進一步包括如下步驟在照射後利 用填充物填充該部分成形包裝件，以及隨後密封該部分成形包裝件
A/v而形成密封的包裝件。
該目的還利用用以照射包裝材料巻材的方法來實現。該方法特 徵在於其包括如下步驟將該巻材連續傳送通過具有第一壓力的氣 體環境，在所述環境中提供該電子束消毒裝置，和在該巻材的照射 期間至少在該消毒裝置附近的環境中保持預先確定的第二壓力。這 樣，該消毒裝置附近的壓力可保持在預設的並且對於獲得有效照射 合適的壓力。
在一個優選實施例中該第二壓力低於該第一壓力。
該目標還通過用於照射包裝材料巻材的方法來實現，所述方法 特徵在於包括如下步驟傳送該巻材通過氣體環境，在所述環境才是 供該電子束消毒裝置，至少將該消毒裝置附近的環境暴露於預先確 定的壓力調節循環，以及在照射期間將巻材的至少一部分暴露於所 述壓力調節循環。
在一個優選實施例中，該壓力調節循環包4舌至少,人第 一壓力變 為第二壓力。
在進一步的優選實施例中，該第二壓力〗氐於該第一壓力。 在另 一優選實施例中，該巻材的所述部分才是供有開口裝置。在一個優選實施例中，該方法包括通過糹是供輻照室對巻材該部 分附近的環境劃界的步驟。
在 一 個優選實施例中，該方法包括^是供窄通道形式的輻照室， 該巻材通過該窄通道且將來自該消毒裝置的輻照？ I導進該通道。
在一個優選實施例中，該方法包括提供用以至少在靠近該消毒 裝置的環境中達到該第二壓力的裝置的步驟，這些裝置i殳在該消毒 裝置的上遊和下遊。
在一個優選實施例中，這些裝置是^是供在該通道內的至少一個 上遊進氣噴嘴和一個下遊進氣噴嘴，這個噴嘴適於將空氣流噴進該 通道以產生噴吸4乍用。
在一個優選實施例中，該方法進一步包括如下步驟將照射後 的巻材通過重疊密封該巻材的長邊形成筒，用填充物填充該筒並且 橫向密封該筒以形成枕。
本發明的目的進 一 步利用用以照射部分成形包裝件的裝置來 實現。所述裝置包括封閉氣體環境的輻照室，所述輻照室適於容納 至少 一個待照射的部分成形包裝件，在所述環境一是供該電子束消毒 裝置，以及至少在該包裝件的照射期間將該氣體環境暴露於預先確 定的壓力調節循環的裝置。
在一個優選實施例中，所述用以將該氣體環境暴露於預先確定 的壓力調節循環的裝置適於產生壓力調節循環，其至少包糹舌,人第一 壓力變為第二壓力，該第二壓力j氐於該第一壓力。
在進一步的優選實施例中，包括暫時關閉該輻照室的裝置。 本發明的目的進一步通過用以照射包裝材料的巻材的裝置實
ii現。所述裝置包括封閉具有第一壓力的氣體環境的輻照室，連續傳 送該巻材通過所述氣體環境的裝置，在所述環境^是供該電子束消毒 裝置，以及在該巻材照射期間至少在靠近該消毒裝置的環境中保才爭 預先確定的第二壓力的裝置。
在一個優選實施例中該第二壓力4氐於該第一壓力。
本發明的目的進一步通過用以照射包裝材料的巻材的裝置實 現。所述裝置包括封閉具有第一壓力的氣體環境的輻照室，用以傳 送該巻材通過所述氣體環境的裝置，在所述環境中提供該電子束消 毒裝置，以及用以至少在照射該巻材的一部分期間將該氣體環境暴 露於預先確定的壓力調節循環的裝置。
在一個優選實施例中，將該氣體環境暴露於預先確定的壓力調 節循環的裝置適於產生壓力調節循環，其至少包括從第 一壓力變為 第二壓力，該第二壓力^氐於該第一壓力。


下面，將參照附圖更詳細地描述本發明當前優選的實施例，其
中類似的參考標記用來標示類似的元件，其中 圖l示意性示出兩個待填充包裝件的一見圖，
圖2示意性示出利用電子束輻照待填充包裝件形式的目標的示 範性系統，
圖3示意性示出按照本發明的裝置的第 一 實施例， 圖4示意性示出按照本發明的裝置的第二實施例，
12圖5示意性示出按照本發明的裝置的第三實施例，以及
圖6示意性示出按照本發明的裝置的第四實施例。
在這些不同的實施例中，相同的參考標記用於類似的元件。
具體實施例方式
首先，將描述本發明涉及在包裝機中照射待填充包裝件形式的 物體的實施例。在這個實施例中，進行照射的目的是消毒。圖l示
出待通過本發明的方法照射的部分成形包裝件的兩個示例，用參考
標記10表示。通常，部分成形包裝件一4殳在一端12封閉而在另一端 具有開口14。該去於閉端12可形成為底部或頂部，該開口14可以是包 裝件套筒的開口端，其將在之後密封，或者例如外殼頸部(neck of closure)圍繞的傾倒口，其之後將4是供蓋子等。該圖中右側的包裝 件示例具有密封底端，而在頂部具有一皮螺紋外殼頸部圍繞的傾倒口 形式的開口。這個包裝件可以是通過聚合材料(例如PET)吹塑制 造的包裝件。所述包裝件將通過其傾倒口消毒。左側的包裝件示例 具有開口 (底)端，並且在另一端提供頂部和密封外殼。這個包裝 件可以是由聚合物頂部和包裝材料套筒形成的包裝件，所述包裝材 衝牛包4舌不同的紙或紙糹反層、例如聚合物形成的液體阻擋層和例如鋁 薄膜形成的氣體阻擋層。所述包裝件可通過其開口底端消毒，即該 包裝件套筒的開口端。
下面，參照圖2，簡要描述示範性的電子束髮生器16、用以消 毒待填充包裝件10的示範性電子束消毒裝置18和電子束消毒的概 念。該電子束髮生器16包括沿某一路徑發射電子束20的裝置，並且 連接到該消毒裝置18,其將該電子束20分送到該包裝件10。一般，電子束髮生器16連接到高壓電源22，其適於提供足夠的
電壓以為所需的應用驅動該電子束髮生器16。該電子束髮生器16還 連接到燈絲電源24，其將來自該高壓電源22的電壓轉換為對該發生 器16的燈絲26合適的輸入電壓。另夕卜，該高壓電源22包括柵格控制 器28,用以控制該電子束髮生器16的柵格30。
用於包裝件消毒的電子束髮生器通常指的是低壓電子束單元， 這種單元的電壓l氐於300kV。在所/厶開的i殳計中，力口速電壓在
70-90kV的量級。這個電壓對於每個電子產生70-90keV的動(運動)
臺匕 H匕。
該燈絲26可由《烏製成，並且可容納在真空室32。在一個示範性 實施例中，該真空室32可氣密密封。運4亍中，輸入電流通過該燈絲 26,該燈絲的電阻使得該燈絲26被加熱到2000。C量級的溫度。這個 加熱使得該燈絲26發射出電子(e-)雲。沿方向朝目標區域的電子 束i 各徑發射電子，即在這個例子中，朝向該包裝件10的內部。該才冊 格30，設在該燈絲26和電子束逸出窗34之間，並且4是供有若千開口 ， 用來將該電子束20擴散為更均勻的束，以及將該電子束20朝向該目 標區域聚焦。
在所述的實施例中，該電子束髮生器16裝置容納在該電子束消 毒裝置18中，其真空室32內。如所提到的，該消毒裝置18進一步提 供有電子逸出窗34。該窗34可由金屬箔片支撐，例如4太，並且可具 有為4-12(im量級的厚度。由鋁或銅形成的支撐網(未示)從該電子 束髮生器16內側支撐該箔片。這些電子通過該逸出窗34離開該真空 室32。
在這個實施例中，內部具有該電子束髮生器16的消毒裝置18為 圓柱體形狀，具有基本上圓形的4黃截面，以及該逸出窗3W立於該圓柱體的第一端。針對該電子逸出窗的數量和形狀，以及該裝置的外
形，可採用4艮多方式來i殳計該消毒裝置18。
提供支撐件(未示)以支撐該物體。該支撐件可以是例如傳統
的傳送帶載具，其在包裝機中傳送該包裝件10通過消毒單元。在像 圖1左側那個包裝件10的消毒過程中，該包裝件10可以倒置(即頂
部朝下放置)在該支撐件上。
通常，在消毒過程中，在該包裝件10和該消毒裝置18之間有相 對移動。或者是該消毒裝置18下降進入或者在該包裝件10附近，或 者該包裝件10升高以圍繞該裝置18，又或者朝向4皮此移動。為了實 現這個目的，該支撐件可以是靜止的或者適於#^亍朝向和遠離該消 毒裝置18的運動。
在該消毒裝置18結合該電子束髮生器16的第二端，提供有裝置 (未示)用以將其緊固於周圍優選的元件上。例如，這^f的裝置可 以是用來從消毒單元或輻照室的內部頂壁懸掛該消毒裝置18或該 電子束髮生器16的裝置，該單元或室具有朝向該包裝件10方向的電 子束逸出窗34。
另外，該第二端i殳有用於才是供該包裝件10和該消毒裝置18之間 相對運動(見箭頭)的裝置(未示)，用以使它們處於某個位置或 某種運動，其中所述裝置18至少部分處於該包裝件10中或者在其附
近以 <更對其進4於處理。
這種相對移動可以i午多常^見方式進4於，所以將不再進一步描述。
按照本發明的方法的示例包括如下步驟在氣體環境中提供至 少一個待照射的部分成形包裝件，以及將該氣體環境暴露於預先確定的壓力調節循環並且將在所述壓力調節循環的至少 一部分期間 將該部分成形包裝件暴露於輻照。用以#1行該方法的裝置通常描述 為包括封閉氣體環境的輻照室的裝置。所述輻照室適於容納至少一 個待照射的部分成形包裝件。所述電子束消毒裝置設為與所述環境 有關，並且設有用以至少在照射該包裝件期間將該氣體環境暴露於 預先確定的壓力調節循環的裝置。下面爿尋更詳細;也描述該方法和該 裝置。
該氣體環境優選地包括空氣，最優選地為無菌空氣， <旦是可以 包括其他氣體，如惰性氣體，例如氦或氮。另一適於壓力調節循環 對應的是暫時壓力降低的替代方案中，該環境是空氣，但是當壓力 降低時提供較小劑量(即，低流量)的惰性氣體。這將在之後關於
圖6進一步描述。
圖3示出示範性的輻照室36。在容納狀態中，該輻照室36的底 端打開以容納包裝件IO。進而，糹是供多個裝置以暫時關閉該輻照室 36。在這個示例中，提供蓋子38,其在包裝件10容納在該室36中之 後暫時關閉。在該室壁和該蓋子38之間的交叉區域，優選地布置真 空密封件40或其他類型的密封。
在該輻照室36的內部頂壁懸掛該電子束消毒裝置18。在爿誇該包 裝件10裝入該輻照室36後，該包裝件10將升高而圍繞該電子束消毒 裝置18。在裝入該包裝4牛10後，開口的室底部爿尋由該蓋子38關閉，
^口圖3所示。
為了在該輻照室36中進行壓力調節，在這個例子中是暫時壓力 降低，將該室連接到用以降低壓力的裝置44。這種裝置44可以是能 夠才由出空氣的泵，如真空泵。該泵通過管道42連4妄到該室。另外， 該室36設有連接到無菌空氣源(未示)的管道46。在照射基本上完成打開該蓋子38之前，4是供無菌空氣。這是為了確保當該蓋子38打 開時，沒有不受控制(和可能被汙染的)的空氣從外面吸入該室36。
在該壓力調節循環期間，該真空泵44將在該室36內造成予貞先i殳 定的壓力降4氐，並且在所述壓力調節循環的至少一部分期間，將該 包裝件10暴露於該電子束消毒裝置18的照射。
執行完消毒之後，打開該蓋子38,放下該包裝件10並傳送出該 室36，並將新的包裝件提供到該輻照室36。因此，該之前描述的相 對移動至少 一部分是在裝載和卸載包裝件期間進行的。
消毒後，將該部分成形包裝件10填充容納物，之後將它們密封 形成密封的包裝件。該機器中執行這些步驟的部分未在圖3中示出。
在可選實施例中該"蓋子"由該包裝件傳送機或包裝支撐件替 代，該輻照室的形式為可移動套子(cover)或罩子(hood)，其中 連接該消毒裝置。消毒期間，該罩子降低以圍繞該包裝件，同時該 電子束消毒裝置降低進入該包裝件。
圖4示出用以在包裝機中照射部分成形包裝件10的裝置的第二 實施例。該圖示出示意的消毒單元48,包4舌輻照室36和:漆充室50。 該消毒單元48包括傳送才幾52,其適於傳輸包裝件10通過該單元48 。 箭頭B表示傳送方向。首先，傳輸這些包裝件10通過該輻照室36以 接受消毒，然後通過該填充室50以填充產品。所述填充室50可以是 任何合適類型的包裝件填充系統的一部分。例如可4吏用線性填充系 統或旋轉填充系統。該填充系統將不更詳細地描述。填充之後，將 該包裝件10進一步傳送到密封臺，在那裡密封這些包裝件仍開口的 一端14。進而，提供用於進行壓力調節的裝置44。這種情況下，該壓力
調節形成暫時壓力降低，並且該裝置是與該輻照室36連接的泵44, 例如真空泵。為了保持降低的壓力，該輻照室36i殳有兩個鎖56、 58。 在圖中通過粗黑線條表示這些鎖。 一個鎖56位於外部周圍環境與該 消毒單元48之間， 一個鎖58位於該輻照室36和該填充室50之間。這 些鎖56、 58是任何常;t見類型的，並且在關閉狀態時氣密。進而，該 輻照室36包括無菌空氣進氣口 。
包裝件IO，布置為頂部朝下，正從圖4中的左側通過該第一鎖 56進入該輻照室36，並傳送到該消毒裝置18。兩個鎖56、 58都關閉， 降低該室36內的壓力，以及將所述消毒裝置18從所示的升高位置下 降合適的距離進入該包裝件IO,並且照射該包裝件的內部。將該包 裝件10暴露於照射持續預先確定的時間，這個時間取決於該包裝件 10和該消毒裝置18之間的相對移動。消毒的結尾，該消毒裝置18再 次升高，該包裝件10^寺進入下一個室50。在該填充室50的鎖58打開 之前，可通過管道54將無菌空氣糹是供到該輻照室。然而，該填充室 50是商業上消-桊的。當鎖58打開，^尋該包裝件10傳送進該填充室50 並且填充，隨後將該包裝件10傳送到密封臺以密封。在這個例子中， 該包裝件10這々羊密封擠壓該包裝4牛套筒的開口端14並且以傳統方 式^"向熱密封。
圖5示出第三實施例。所述實施例類似於該第二實施例，但是 在這個例子中待消毒的包裝件是瓶形狀的吹塑聚合物包裝件10 。該 包裝件布置為其頂部朝上。照射通過該包裝件的開》文傾倒口進行， 該包裝件和/或該消毒裝置18相對;波此移動。消毒後，當該鎖58打開， 將該包裝件10傳送進該填充室50並且填充。之後，將該包裝件10傳 送至密封臺以密封。在這個例子中，該包裝件10這樣密封，在仍然 開i丈的傾倒口 14提供蓋子。
18才安照本發明，該氣體環境暴露於預先確定的壓力調節循環，而 物體在所述壓力調節循環的至少 一部分期間暴露於照射。現在將描 述4象這樣的壓力調節。
該壓力調節循環包括在預先確定的適合該照射循環的時間間 隔期間進行壓力調節。在這個循環中，壓力應該至少從第一壓力變 為第二壓力。該第一壓力是該氣體環境中的初始壓力，該第二壓力
高於或^f氐於該第一壓力。
該壓力調節循環的壓力調節可以任意選擇，^f旦是對照射的效率 有影響。通常，選4奪至少一個壓力降^f氐以完成相當大的效率增加。 測試表明降低一半壓力？ 1起該電子束消毒裝置的效率增加，這樣能 夠使得將照射物體所需的時間基本上減半。然而，其當然還取決於 物體的i殳計和所選 一奪的輻照程度，例如可以是包裝工業中通常的 "商業性消毒"。進而，利用用於消毒包裝材料的電子束消毒裝置 進行的測試還表明僅有大約5%的施加到該電子束消毒裝置的能量
實際到達該包裝材並+的表面層。大約30%的能量被該逸出窗及其支 撐件的材料捕獲，其餘的被空氣捕獲，或者到達該包裝材料的內部 層。如果將壓力減半，那麼大約10-12%的施加到該電子消毒裝置的 能量到達該包裝材料的表面層。這大大影響消毒所需的時間。
在一個實施例中，該壓力調節循環包括這樣調節壓力，即該第 二壓力在該第一壓力的1/10到該第一壓力的9/10的範圍內。在另一 實施例中，這樣調節壓力，即該第二壓力在該第一壓力的l/4到該第 一壓力的範圍內3/4。在進一步的實施例中，這才羊調節壓力，即該第 二壓力將在該第一壓力的l/3到該第一壓力2/3的範圍內。在又一個 實施例中，這樣調節壓力，即該第二壓力是該第一壓力的大約1/2。
在一個優選實施例中，這個壓力調節循環包括暫時壓力降低。 這可以通過i午多不同的方式來完成。 一種方式是在開始照射之前降低壓力，然後保持該較低的壓力直到照射基本上結束。另一種方式 是在與開始照射物體大體上同時開始降低壓力。 一旦到達較低的壓 力，就可以在整個剩餘的照射時間內保持它，或者再次緩慢地升高 壓力直到照射結束或是達到最初的壓力。又一方法是在開始照射之 前降低壓力，然後再次緩慢升高該壓力直到照射結束或達到最初的 壓力。容易理解可以採用的互不相同的調節循環的數量非常巨大。 例如，任何降低和增加可以立即、連續或逐步進4於。在調節循環期 間，還可以考慮到若干壓力改變。在理想的情況中，壓力的改變與 待照射物體的形式有關，以及與該電子束輻照裝置和該物體之間的 相對移動有關。例如，如果要照射像圖l右側那種的包裝件，該電 子束輻照裝置將降^f氐通過該傾倒口進入該包裝件。 一種可用的最佳 壓力調節循環可包括開始照射並降^f氐對應第一壓力(例如大氣壓
力)的處於第一壓力的照射裝置。這是為了在該包裝件的肩部或頂 部部分獲得足夠的電子散布。當該照射裝置進一步降低進入該包裝 件，將壓力降低至第二壓力，從而電子更直的行進並且達到該包裝 件的底部。在升高該照射裝置時，壓力可以再次升高以進一步照射 該包裝件的頂部區域以使整個包裝件獲得一致的劑量。因此，應當 理解在該物體和該照射裝置之間的相對運動期間，壓力調節循環可 包括多個提高和/或降低。
該照射至少在所述壓力調節循環 一 部分期間進行。這意味著照 射比該壓力調節佔用更短的時間，或佔用同樣的時間。因此，該照 射在該壓力調節循環開始時或該壓力調節循環已經開始時開始，並 在該壓力調節循環結束時同時結束，或者更早結束。
該方法和裝置還可用於照射巻材60，例如用於消毒包裝材料巻 才才目的的照射。
通常，該示範性方法包4舌如下步多聚連續傳送該巻材通過具有 第 一壓力的氣體環境的步驟，在所述環境l是供該電子束消毒裝置，以及在巻材照射期間至少在靠近該消毒裝置的環境中保持預先設 定的第二壓力。該裝置包括封閉具有第 一壓力的氣體環境的輻照室 和連續傳送該巻材通過所述氣體環境的裝置。在所述環境提供該電 子束消毒裝置。進而，該裝置包括用於在該巻材照射期間至少在靠 近該消毒裝置的環境中保持預先確定的第二壓力。
圖6示出該裝置的這種第四實施例。
憑藉任何傳統的傳送裝置(未示)將該巻材60連續傳送通過該 輻照室36。在這個實施例中，該室是一窄通道36。該巻材60通過至 少一個消毒裝置18。在這個例子中，該巻材60穿過兩個電子束消毒 裝置18之間(該巻材每側一個)用以雙面照射。該巻材傳l命方向由 箭頭A表示。對於示範性裝置總體設計的細節可以參考國際專利申 請W02004/110868和W02004/110869。
該通道36封閉具有第 一壓力的氣體環境。
在該電子束消毒裝置18的下遊和上遊，該裝置設有多個用以在 該巻材60照射期間至少在靠近該消毒裝置18的環境中保持預先確 定的第二壓力的裝置62。在這個示例中，這些裝置62是用以降低壓 力的裝置，是一對上遊進氣噴嘴64和一對下遊進氣噴嘴66。
壓力的降^氐是通過噴吸作用完成的。該噴嘴64、 66將空氣流噴 進該窄通道36 。沿該巻材的空氣流與該窄通道36 —起起到泵的作 用，並且迫使消毒裝置18之間的空氣被吸出。 一般，這種類型的裝 置稱作噴射泵。或者，可以使用其他裝置，如傳統的泵，例如真空 泵，那麼它們優選地設在該噴嘴64、 66的位置附近或相同位置。
在照射期間，少量惰性氣體(如氮氣)可優選地糹是供到該消毒 裝置18之間至少部分抽空的通道36。氮氣而不是包括氧分子的空氣的存在將有效地降低該電子束輻照期間所產生的臭氧量。該惰性氣
體可通過在該電子束消毒裝置18附近連4妻到該通道36的進氣管68提供。
在該巻材60在該輻照室36中照射，即消毒之後，就爿尋形成填充 和密封的包裝件。所以，該巻材60進一步傳送到一室(未示)，其 中通過重疊密封該巻材的長邊將其形成為筒。經由該巻材還沒有變 為筒的那 一端延伸進該筒的產品管道用填充物連續填充該筒。填充 完的筒然後橫向密封並且形成枕。將這些枕分開並且形成例如平行 立方體容器。
這個實施例是本發明的特例。優選地只要該消毒裝置18處於照 射連續通過的巻材60的運轉中，就保持該第二壓力。如果停止照射， 不管是暫時還是全部生產循環完成之後，優選地不再保持第二壓 力。所以，在這個實施例中，該前述的壓力調節循環延長4交長的時 間，並且在照射進行期間基本上不調節壓力。
還可以使用本發明消毒提供有開口裝置的巻材。開口裝置可以 在消毒和在成形及填充4喿作之前在該包裝4幾中應用在該巻材上。該 開口裝置可以是具有帶有傾倒孔和覆蓋所述孔的4交糹妻蓋子的頸部 部分的類型。該開口裝置可通過直接注塑在該巻材上衝壓的孔中形 成。這種類型的預先施加的開口裝置的糹支術在例如國際專利申請 W098/18609描述。4是供有預先施加的開口裝置的巻材是適合利用 本發明的方法和裝置照射(消毒)的物體。優選地，可4吏用4安照圖 6實施例的裝置。可連續或者間歇地傳送該巻材通過輻照室。在連 續傳送過程中，如果需要，每個開口裝置可適於以暫時減慢的速度 從該電子束消毒裝置經過。在間歇傳送過程中，每個開口裝置優選 地可在該電子束消毒裝置前暫停。這樣，照射劑量可在該開口裝置 上增強以便重複消毒其不規則和難以到達的表面。另外，或可選地， 在該開口裝置上照射的效果可通過將該消毒裝置附近的環境以及該巻材帶有該開口裝置的部分暴露於預先確定的壓力調節循環來 增強。這種壓力調節循環包括照射期間至少從第 一壓力改變至第二 壓力然後回到該第一壓力。該第二壓力^f氐於該第一壓力。
儘管關於目前優選的實施例描述本發明，但是應當理解在不背 離所附權利要求中定義的本發明的目標和範圍的情況下，可以進行 各種不同的》f改和改變。
描述了 一種電子束髮生器和一種電子束消毒裝置，但是應當理 解它們都可以具有另 一種設計或者起到不同的作用。
在所描述的實施例中，照射是為了消毒的目的而進行的。然而， 應當理解可以為了別的目的進行該照射，例如固化墨水或塗層。
在該圖3的實施例中，7f又示出一個包裝伸-10。然而，當然可以
同時照射多個包裝件。
在圖4描述的示範性實施例，該消毒室36^U殳有一個處理臺， 即一個消毒裝置18。然而，應當理解該輻照室36可i殳有多個消毒裝 置18用以同時處理多個包裝件。進而，這些消毒裝置18可以是不同
的類型用以連續處理該包裝件的不同部分。
進而，在圖6描述的示範性實施例中，照射巻材IO。在可選方 案中，該巻材可包4舌突出的開口裝置，其可以是連4妄到該巻材或直 接在該巻材上注塑。
4安照本發明，該方法包括將該氣體環境暴露於預先確定的壓力 調節循環以及至少在所述壓力調節循環的 一 部分期間將該物體暴
露於照射。已經陳述了多個可選方案來i兌明如4可實3E見這個壓力調
23節。然而，應當理解有更多的進行該壓力調節的可選方案，以及這 些可選方案包括在權利要求的範圍內。
權利要求
1.利用來自至少一個電子束消毒裝置(18)的電子束輻照來照射部分成形包裝件(10)的方法，特徵在於其包括在氣體環境中提供至少一個待照射的部分成形包裝件(10)，以及將該氣體環境暴露於預先確定的壓力調節循環以及至少在所述壓力調節循環一部分期間將該部分成形包裝件(10)暴露於照射。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中該壓力調節循環至少包括從 第一壓力變為第二壓力。
3. 根據前述任一權利要求所述的方法，其中該方法包括通過提供 輻照室(36 )對靠近該部分成形包裝件(10 )的環境劃界的步驟。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中該方法包括將該輻照室(36) 中的氣體暴露於所述預先確定的壓力調節循環。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中該方法包括暫時關閉該輻照 室(36)的步芬聚。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中該方法進一步包括如下步 驟在照射後用填充物填充該部分成形包裝件(10)，之後密 封該部分成形包裝件從而形成密封包裝件。
7. 利用來自至少 一 個電子束消毒裝置(18 )的電子束輻照照射包 裝材料的巻材(60)的方法，特徵在於其包括連續傳送巻材(60)通過具有第一壓力的氣體環境，在所述環境才是供該電子束消毒裝置(18)，以及在該巻材(60)照射期間至少在靠近該消毒裝置(18) 的環境中保持預先確定的第二壓力。
8. 4艮據權利要求l-7任一項所述的方法，其中該第二壓力低於該 第一壓力。
9. 利用來自至少一個電子束消毒裝置(18)的電子束輻照照射包 裝材料的巻材(60)的方法，特徵在於其包括傳送該巻材(60)通過氣體環境，在所述環境糹是供該電 子束消毒裝置(18),將至少靠近該消毒裝置(18)的環境暴露於預先確定的 壓力調節循環，並且在照射期間將該巻材的至少 一部分暴露於所述壓力調節循環。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中該壓力調節循環至少包括從 第一壓力變為第二壓力。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中該第二壓力低於該第一壓力。
12. 根據權利要求10-11任一項所述的方法，其中該巻材(60)的 所述部分提供有開口裝置。
13. 根據權利要求7-12任一項所述的方法，其中該方法包括通過 才是供輻照室(36 )對該巻材(60 )的該部分附近的環境劃界的步驟。
14. 4艮據4又利要求13所述的方法，其中該方法包括衝是供窄通道(36)形式的輻照室(36)的步驟，該巻材(60)通過該窄通 道並且將來自該消毒裝置(18)的輻照引導進該窄通道。
15. 根據權利要求7-14任一項所述的方法，其中該方法包括提供 用以至少在靠近該消毒裝置(18 )的環境中達到該第二壓力的 裝置(62)的步驟，這些裝置設在該消毒裝置(18)的上遊和 下遊。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中該裝置(62)是提供在該 通道(36 )內的至少一個上遊進氣噴嘴(64 )和一個下遊進氣 噴嘴(66)，該噴嘴(64)適於將空氣流噴進該通道(36)以 產生噴吸作用。
17. 才艮據權利要求7-16任一項所述的方法，其中該方法進一步包 4舌如下步備聚將照射後的巻材(60)通過重疊密封該巻材的長 邊形成筒，用填充物填充該筒並且橫向密封該筒以形成枕。
18. 用於利用來自至少一個電子束消毒裝置(18 )的電子束輻照照 射部分成形包裝件(10)的裝置，特徵在於其包括封閉氣體環境的輻照室(36)，所述輻照室(36)適於容 納至少一個待照射的部分成形包裝件(10)，在所述環境才是供該電子束消毒裝置(18)，以及至少在該包裝件(10)的照射期間將該氣體環境暴露於 預先確定的壓力調節循環的裝置(44)。
19. 才艮據權利要求18所述的裝置，其中所述用以將該氣體環境暴 露於預先確定的壓力調節循環的裝置(44 )適於產生壓力調節循環，其至少包括^人第一壓力變為第二壓力，該第二壓力4氐於 該第一壓力。
20. 根據權利要求18或19所述的裝置，其中該方法包括暫時關閉 該輻照室(36)的裝置(38)。
21. 用於利用來自至少一個電子束消毒裝置(18 )的電子束輻照照 射包裝材料的巻材(60)的裝置，特徵在於其包括封閉具有第一壓力的氣體環境的輻照室(36),連續傳送該巻材通過所述氣體環境的裝置，在所述環境^是供該電子束消毒裝置(18),以及在該巻材(60)照射期間至少在靠近該消毒裝置(18) 的環境中保持預先確定的第二壓力的裝置(62)。
22. 根據權利要求21所述的裝置，其中該第二壓力低於該第一壓力。
23. 用於利用來自至少一個電子束消毒裝置(18 )的電子束輻照照 射包裝材料的巻材(60)的裝置，特徵在於其包括封閉具有第一壓力的氣體環境的輻照室(36 ),傳送該巻材(60)通過所述氣體環境的裝置，在所述環境提供該電子束消毒裝置(18)，以及至少在該巻材(60)照射的一部分期間將該氣體環境暴 露於預先確定的壓力調節循環的裝置(62)。
24. 根據權利要求23所述的裝置，其中所述將該氣體環境暴露於 預先確定的壓力調節循環的裝置(62 )適於產生壓力調節循環，其至少包括從第一壓力變為第二壓力，該第二壓力低於該第一 壓力。
全文摘要
本發明涉及利用來自至少一個電子束消毒裝置(18)的電子束輻照來照射部分成形包裝件(10)的方法，特徵在於其包括在氣體環境中提供至少一個待照射的部分成形包裝件(10)，以及將該氣體環境暴露於預先確定的壓力調節循環並至少在所述壓力調節循環的一部分期間將該部分成形包裝件(10)暴露於照射。本發明還涉及用以實現所述方法的裝置。本發明進一步涉及包裝材料卷材的照射。
文檔編號B65B55/08GK101557832SQ200780045869
公開日2009年10月14日 申請日期2007年11月12日 優先權日2006年12月11日
發明者安德斯·克裡斯蒂安松, 拉爾斯·奧克·內斯隆德 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司